西門子麗水(中國)總代理
人各有所長。有些人把編程看作一項冗長而枯燥的工作;有些人把編程看作一項趣味的智力游戲。如果你是前者,強烈建議你遠(yuǎn)離這份工作。畢竟編程工作是對人的毅力和耐心的挑戰(zhàn)。我所在實驗室中,很多學(xué)生看到我編程序就會驚訝于我面對這一堆堆符號所表現(xiàn)出的專注。其實,這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。經(jīng)過無數(shù)次失敗后,當(dāng)看到一個個符號按我的思路整齊的排列,PLC按我的要求有條不紊的運行時,興趣得到了極大的滿足,如同打通了一個游戲的關(guān)口。所以,我告訴這些學(xué)生:你們看到的是一堆枯燥怪異的符號,我看到的卻是一群熱情奔放的舞者,而我則是她們的導(dǎo)演。
2、編程需要敢于實踐的信心
我曾經(jīng)教過一個學(xué)生學(xué)AutoCAD,我對她的要求就是實踐。我告訴她:你隨便怎么操作,大不了一張圖重畫;最壞的結(jié)果是系統(tǒng)崩潰,沒關(guān)系,系統(tǒng)重做,再來;只要電腦沒被砸了,怎么都行。兩年后,我再看到她做的CAD圖紙,也自嘆不如。
同樣道理,只有不斷地在PLC上運行這些指令,觀察運行的結(jié)果,才能弄清PLC指令的作用。很多初學(xué)者對PLC一臉的迷茫,往往是出于一種畏懼,擔(dān)心損壞設(shè)備。而這些畏懼是沒有任何道理的。仔細(xì)的閱讀手冊是非常重要的,但是僅靠讀書是成不了一個工程師的。更何況手冊上的內(nèi)容并非面面俱到。我在接觸到那些不熟悉的指令時,喜歡單獨編一個小程序,讓PLC運行。然后逐個修改條件,觀察運行的結(jié)果(MicroWin為用戶提供了非常好的監(jiān)控手段),反過來再重新理解手冊的描述,這樣就可以非常直觀的理解這些指令的作用和使用方法。不必?fù)?dān)心自己寫的程序會有什么問題,會影響PLC的正常工作。程序有沒有問題,只有讓PLC運行了才能發(fā)現(xiàn)。而發(fā)現(xiàn)問題并解決問題就是對自己能力的提高。撇開硬件操作不談,單就軟件來說,我還真沒有遇到過由于軟件問題而損壞PLC的事。在這里不必?fù)?dān)心繼電器電路接錯線可能造成的后果。所以,大膽的實踐是PLC編程的必由之路。
當(dāng)然,大膽實踐并不是野蠻操作,而是必須遵循必要的規(guī)范。還有一個要注意的,在程序未經(jīng)可靠性證實之前,千萬不要掛接負(fù)載,以免造成不必要的損失。數(shù)字量的輸出有LED顯示;而模擬量處理可以采用一些硬件或軟件模擬手段來解決。
3、編程需要有縝密的邏輯思維
編程本身就是一種邏輯思維過程。在高級語言中,使用最多的是ifthenelse、select這些條件判別語句,這就是邏輯中的因果關(guān)系。PLC程序就是由這些因果關(guān)系組成的:判別條件是否成立,進(jìn)而決定執(zhí)行相應(yīng)的指令。最初的PLC是用來替代繼電器邏輯電路的,所以繼承了繼電器電路以觸點作為觸發(fā)條件的描述方式。在PLC中,以虛擬觸點代替了繼電器的金屬觸點,而繼電器電路所表達(dá)的邏輯關(guān)系還是被完整的保留下來。即使引入了繼電器電路難以勝任的數(shù)值處理過程,PLC從根本上還是在執(zhí)行一個個因果關(guān)系。所以,理順對象的各個事件之間的邏輯關(guān)系,是編程之前必須精心做好的準(zhǔn)備工作。我在接到一項任務(wù)后,第一件事就是整理出一份邏輯關(guān)系圖,與用戶反復(fù)商討,取得用戶的認(rèn)可,然后才真正進(jìn)入程序的編寫過程。
4、的相關(guān)知識
PLC的程序是直接作用于對象的具體工藝過程,那么對對象具體工藝過程的理解是非常重要的的。我在與用戶的交流過程中,會用我所掌握的UnitOperation的知識分析用戶的工藝過程,協(xié)助用戶整理過程控制中的各個邏輯關(guān)系,甚至包括各種儀表、硬件的配置。這得益于我原本所學(xué)的專業(yè)。當(dāng)然,不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經(jīng)歷。但是有兩門知識卻是的:一是過程儀表的硬件知識,包括傳感器、變送器(二次儀表)和PLC本身,這是構(gòu)建控制系統(tǒng)的基礎(chǔ);二是過程控制理論,包括各種控制模型的原理和應(yīng)用,其中最重要的是二位調(diào)節(jié)和PID調(diào)節(jié)模型。PID調(diào)節(jié)是目前用得泛的過程控制手段,且變化多端。學(xué)習(xí)PID方法就是讀書。幾乎所有講解過程控制的書籍都有關(guān)于PID的內(nèi)容,多讀基本相關(guān)的書籍對理解PID是很有益處的。我發(fā)現(xiàn)不少網(wǎng)友在進(jìn)入PLC領(lǐng)域時,缺乏這些相關(guān)知識。這并不可怕;可怕的是當(dāng)事者不能靜下心來彌補知識的缺陷。我們不要怪罪學(xué)校沒有教授這些內(nèi)容,而是要注重自己如何去學(xué)習(xí)這些知識。工作中遇到的許多問題是學(xué)校里沒講過的,這不能成為我們拒絕工作的理由,而應(yīng)該以積極的態(tài)度去應(yīng)對這些問題。我的體會是,為了解決工作中的問題而學(xué)習(xí)的知識,比課堂上學(xué)的東西更容易記住。
5、養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣
每個人編程都會有不同的習(xí)慣和特點,不能強求一致。但是一些好的習(xí)慣還是應(yīng)該為大多數(shù)人所遵循。一是理順邏輯關(guān)系、時序關(guān)系,編制程序框圖;二是合理分配主程序、子程序和中斷程序;三是合理分配寄存器,編制寄存器符號表。
PLC編程更接近于單片機,或者說PLC就是模塊化的單片機。因此PLC的很多操作都是直接針對寄存器的,如果在程序中出現(xiàn)不合理的寄存器地址重疊,一定會出現(xiàn)不可預(yù)想的后果。編制寄存器符號表不僅可以避免上述問題(MicroWin會有問題提示),而且可以使程序具備更好的可讀性。這和VB中定義變量有異曲同工之處。
VB編程中關(guān)注的是事件,不強調(diào)主程序和子程序的觀念,因為VB主程序的工作是由PC的操作系統(tǒng)完成的。PLC則不然。PLC程序是以主程序為主干的,CPU不斷的循環(huán)執(zhí)行主程序,只有觸發(fā)條件成立時才會調(diào)用子程序或中斷程序。即子程序和中斷程序所執(zhí)行的任務(wù)不是全時需要的。如果把這些任務(wù)都放在主程序中會無端增加主程序的工作量,降低程序的效率。這點和單片機的編程思路是一致的。子程序的使用可以使整個程序的邏輯更清晰。而且子程序可以分開編寫、調(diào)試,最后“安裝"到主程序上。這樣你可以一個一個解決問題。
PLC編程,無論是LAD,抑或STL,都不如VB那么直觀、有趣,更不如CAD那么形象。但比單片機的匯編語言的可視性強多了。對于初學(xué)者,LAD(梯形圖)的編程相對直觀,更容易上手
一步:閱讀產(chǎn)品說明書。
第一步看起來再簡單不過了,很多設(shè)備工程師會說,這臺設(shè)備我負(fù)責(zé)了很多年,維護保養(yǎng)每天都做,沒有不熟悉的,看說明書就是浪費時間。哈哈,這就是國內(nèi)很多工程師的通病,許多人從設(shè)備買回來直到報廢,沒有人真正認(rèn)真地去閱讀過產(chǎn)品說明書,即使閱讀也是草草地一看。更多的還是通過供貨方的產(chǎn)品培訓(xùn)來了解設(shè)備,孰不知,如果簡單的培訓(xùn)就可以讓你充分了解設(shè)備特點的話,那么為什么國際上都要求設(shè)備要配備說明書呢?如果閱讀過說明書,請問說明書最開始的安全守則是否一字一句的看過?每個元件的說明是否看過?沒種元件的調(diào)試方法是否看過?…
我們會發(fā)現(xiàn),其實我們?nèi)粘:雎粤水a(chǎn)品說明書,很多人甚至將說明書扔掉或者放在自己一時都想不起來的地方。仔細(xì)閱讀說明書是編程的第一步,首先要閱讀安全守則,知道哪些執(zhí)行機構(gòu)可能會對人身造成傷害,哪些機構(gòu)間最容易發(fā)生撞擊,當(dāng)發(fā)生危險時如何解決,這些最致命的問題都在安全守則中,為什么不去看呢?
此外,關(guān)于設(shè)備每個元件的特性,使用方法,調(diào)試方法也在說明書中,不去閱讀,即使程序正確,如果元件沒有調(diào)試好,設(shè)備一樣不能工作。再有,所有的電路圖、氣動液壓回路圖、裝配圖也在說明書中,不去閱讀它怎么知道沒種元件可以做何種改造呢。
第二步:根據(jù)說明書,檢查I/O。
確認(rèn)仔細(xì)通讀說明書了?如果真的仔細(xì)閱讀過,那么進(jìn)行第二步,檢查I/O,俗稱“打點"。
檢查I/O的方法很多,但是一定要根據(jù)說明書提供的地址依次進(jìn)行檢查。前提是按照說明書的安全守則和元件的說明,在安全的情況下來檢查。
在檢查輸入點時,一般輸入信號無非是各種傳感器,如電容、電感、光電、壓阻、超聲波、磁感式和行程開關(guān)等傳感器。檢查這些元件比較簡單,根據(jù)元件說明將工件放在工位上,或是移動執(zhí)行機構(gòu)檢查傳感器是否有信號即可。當(dāng)然,不同的設(shè)備檢測的方式可能不同,這要看具體情況而定了。
但是在檢查輸出信號時就要格外小心了。如果是電驅(qū)動產(chǎn)品,必須在安全情況下,尤其是保證設(shè)備不會發(fā)生撞擊前提下,讓執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動器得電,檢查執(zhí)行機構(gòu)是否能夠運動。如果是液壓或氣動執(zhí)行機構(gòu),同樣在安全情況下手動使換向閥得電,從而控制執(zhí)行機構(gòu)。在檢查輸出信號時,不論執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動方式是什么,一定要根據(jù)元件說明書,首先要保證設(shè)備和人身安全,要注意并不是所有設(shè)備的執(zhí)行機構(gòu)都可以通電測試的,所以有時個別的輸出信號可能無法手動測試。
無論是輸入還是輸出裝置,當(dāng)傳感器有信號或執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動裝置得電后,必須同時檢查PLC上的I/O模塊指示燈是否也點亮。很多設(shè)備中,輸入輸出信號是通過接線端子與PLC連接,有時接線端子的指示燈有信號 ,但不能保證由于連接導(dǎo)線內(nèi)部斷路,而PLC上相應(yīng)的地址沒有信號接通。這一點要特別注意。
在測量輸入輸出信號后,要同時將測量的地址記錄下來,保證信號地址和說明書中一致。如有不同,再次測量設(shè)備地址,多次測量仍然不一致,先聯(lián)系設(shè)備廠家,因為此時不能保證廠家提供的地址沒有錯誤。
第三步:打開編程軟件,進(jìn)行硬件配置,并將I/O地址寫在符號表中。